DISEÑO DE UN PROYECTO DE APLICACIÓN EN MEDICIONES

DISEÑO DE UN PROYECTO DE APLICACIÓN EN MEDICIONES.

Fonseca R.A.U, Negrete C.J.A*, Romero A.J.A

“POLIPHYSICS”

e-mail: jorgenegrete_@hotmail.com

Objetivo General:

Diseñar un proyecto convincente para el cliente mediante la realización de una balanza con 1% de precisión y 1Kg. de máxima capacidad con calidad y accesibilidad en costo. Y que estas puedan ser de uso rudo debido a las aplicaciones no adecuadas aplicadas por el cliente.

Objetivos específicos:

Analizar cómo será el proceso para diseñar la balanza granataria y así poder desarrollar buenas piezas resistentes para no tener complicaciones al ensamblar y evaluar el producto midiendo un objeto que tenga una masa de 1 Kg o menos.

Problemática:

La necesidad surge debido a que el cliente necesita una balanza granataria que mida como máximo 1Kg. con una precisión del 1% y que sea capaz de resistir el uso rudo, en especifico para laboratorios de industria ya que en ocasiones el uso de las mismas no es muy apropiado.

Justificación:

Tomando en cuenta las diferentes balanzas del mercado y en comparación con estas sabemos que los requerimientos que se necesitan no son los adecuados que el cliente está buscando, la balanza ofrecida cumplirá con las especificaciones de 1% de precisión y 1 Kg. de máxima capacidad.

Marco teórico: Para el análisis y diseño de una balanza granataria, son necesarios los siguientes conceptos y modelos matemáticos:

Equilibrio rotacional: Tomando como concepto a la primera condición de equilibrio, definimos al equilibrio rotacional cuando la suma algebraica de los momentos o torcas que actúan sobre un cuerpo en cualquier dirección, es igual a cero. Su expresión matemática es:

∑▒〖τ=0〗 Ec.1

*Momento o torca: Momento de una fuerza o torca con respecto a un eje de giro, se define como el producto de una fuerza por una distancia que produce un giro.

Existen dos tipos de momentos: el negativo (giro en el sentido de las manecillas del reloj) y el positivo (contrario al giro de las manecillas del reloj). Su expresión matemática es:

M(o)=Fdsenø Ec. 2

Donde:

F = Fuerza, en N.

d = Brazo de momento o de palanca, en m.

M = Momento, en Nm o Joules.

Cuando la fuerza forma un ángulo con respecto a la horizontal, se trabaja con sus componentes y no con la fuerza aplicada, de tal manera que la componente de la fuerza que se aplica, siempre produzca un giro, si no, no es un momento.

En este caso la componente FY es la única que produce un momento.

Incertidumbre en mediciones directas: Se define como la mitad del rango mínimo del instrumento con que se realizó la medición, por lo tanto, su expresión matemática es

δx = ½ Rango Mínimo = ½ RM. Ec. 2

Precisión, incertidumbre porcentual: Puede definirse de dos maneras distintas, una de ellas es como la incertidumbre relativa por 100 y la otra es como el cociente de la incertidumbre en una medida directa entre el valor medido por 100, sin importar cuál de las dos maneras sea usada, éstas tienen que estar expresadas en porcentaje. Su expresión matemática es la siguiente

P=(δr)100=(δx/x_0 )100% Ec. 3

Estado del arte:

Se han visitado algunas páginas webs de varios proveedores, y se enocntraron varios tipos de balanzas, en la siguiente tabla se reportan los tipos de balanzas que se acercan a las especificaciones requeridas por el cliente.

Proveedor Modelo Capacidad máxima Capacidad máxima con accesorio de juego de pesas Resolución/ sensibilidad Costo

OHAUS TJ611 610 g. 2610 g. 0.1 $1200.00 Mxp

OHAUS TP2611 610 g. 2610 g. 0.1 $1350.00 Mxp

LABESSA CATBA5390 610 g. 2610 g. 0.1 $1245.00 Mxp

PRO-LAB PRO1001270 310 g. 2310 g. 0.01 g $1520.00 Mxp

WESCO 322204-23 310 g. 2310 g. 0.1 g. $1150.00 Mxp

Tabla I: Relación de balanzas existentes

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